叶施谷胱甘肽对水稻镉和矿质元素含量的影响

为评估还原型谷胱甘肽（GSH）作为水稻降Cd叶面调理剂的可行性,本研究通过田间试验,检测开花期叶面喷施一次GSH对水稻各器官Cd和矿质元素含量的影响,并结合各元素在水稻不同器官中的分布情况,探究GSH抑制水稻体内Cd转运的作用机制。结果表明：开花期叶面喷施GSH可显著降低水稻籽粒中Cd含量,最高降幅可达76.5%,使稻米Cd含量由0.449 mg·kg^-1降至我国食品安全标准（0.2 mg·kg^-1）以内,并提高了稻米中K、Mg、Ca和Mn的含量。喷施GSH后水稻各营养器官的Cd含量均显著降低,降幅为68.8%~86.7%;同时,不同器官中K、Mg、Ca、Fe、Mn和Zn的含量也有不同程度的升高或降低。不同相邻器官之间的元素转移系数显示,叶面喷施GSH分别提高了Cd和Zn从第二节间到穗下节的转移系数,增幅可达46.2%和134.4%,降低了Cd和Zn从穗下节到旗叶的转移系数,降幅分别为44.5%和32.2%,并降低了Cd从穗下节继续向上到穗颈的转运系数,降幅可达31.4%。相关性分析发现,不同处理组水稻第二节及以上营养器官中,Zn含量与Cd含量相关系数最高,为0.809,为极强正相关（P<0.001）。由此可见,喷施GSH不但降低了水稻各器官中Cd含量,而且能够通过调控穗下节与其相连营养器官——穗颈、第二节间和旗叶之间的Cd转运,提高水稻自身主要Cd阻控器官——穗下节对Cd的拦截能力,进而抑制Cd向籽粒的转运和积累。同时,喷施GSH也提高了水稻穗下节对Zn的固定能力,改变了水稻不同营养器官中6种矿质元素的含量和分布,其中Zn与Cd的相关性最高,并最终提高了稻米中K、Mg、Ca和Mn的含量。     

叶面喷施氯化氨基乙酸对水稻镉转运特性的影响

为了探究水稻开花期喷施氯化氨基乙酸对水稻中Cd转运特性的影响，以湘早籼24号（X24）水稻为研究对象开展盆栽试验，对水稻籽粒及各器官中的Cd含量、水稻必需元素（K、Mg、Ca、Fe、Mn、Zn）及水稻体内氨基酸含量的变化进行分析。结果表明：水稻开花期叶面喷施0.8 mmol·L^-1氯化氨基乙酸显著降低了稻米和穗轴中的Cd含量，稻米中的Cd含量从0.28 mg·kg^-1下降至0.17 mg·kg^-1，降幅为39.29%。通过对水稻体内各器官间Cd转移系数的分析发现，开花期水稻叶面喷施氯化氨基乙酸可以显著降低Cd离子从穗轴向籽粒、穗节向穗颈、倒二节间向倒一节间的转移系数，即倒二节间向上的转移效率降低导致了稻米中Cd含量显著下降。同时，叶面喷施氯化氨基乙酸降低了水稻籽粒和穗轴中Ca的含量，促进了K、Mg和Zn从倒一节向穗轴的转移。氨基酸分析结果显示，叶面喷施0.8 mmol·L^-1氯化氨基乙酸后，稻米中天冬氨酸和谷氨酸的含量分别增加了28.54%和22.96%，甘氨酸含量减少了51.92%。由此可见，水稻开花期叶面喷施氯化氨基乙酸有利于稻米中天冬氨酸和谷氨酸的合成，能促进K、Mg和Zn的转运，并通过抑制Cd由营养器官向籽粒的转运过程显著降低稻米中的Cd含量，该方法在我国南方Cd污染农田水稻生产过程中具有良好的应用前景。     

水稻叶面调理剂的降Cd效果及其对营养元素转运的影响

为了探讨叶面调理剂的降Cd机理,通过水稻开花期叶面喷施苹果酸(MA)和微量元素Mn及Zn,对它们的降Cd效果及对主要营养元素含量的影响进行了比较研究。结果表明:喷施10 mmol·L~(-1)MnCl_2、10 mmol·L~(-1)ZnCl_2、5 mmol·L~(-1)苹果酸均能显著降低Cd在稻米、穗轴、穗颈、旗叶中的积累,稻米中的Cd含量从0.63 mg·kg~(-1)分别下降到0.47、0.28、0.26 mg·kg~(-1),降镉幅度分别为23.84%、55.44%、58.86%。喷施苹果酸显著提高了Mg、Fe从旗叶向穗颈以及K、Mn、Zn从穗轴向籽粒的转移效率,却显著抑制了Cd从旗叶向穗颈的转移,使穗颈和穗轴中的Cd浓度分别下降59.84%和75.77%。喷施Zn显著提高了籽粒中的Ca、Fe含量。喷施Mn显著促进了K从穗轴向籽粒的转移。由此可见,喷施苹果酸和Mn、Zn能有效促进K、Mn、Zn等必需元素向籽粒的转运,致使稻米中的Cd含量显著下降。     

重金属铅镉胁迫对芋生长发育和产量的影响

采用盆栽试验研究了0（对照）,500、1 000、1 500、2 000 mg·kg^-1和2 500 mg·kg^-1 6个浓度的铅（Pb）与0（对照）、0.5、1.0、1.5、2.0 mg·kg^-1和2.5 mg·kg^-1 6个浓度的镉（Cd）溶液分别处理土壤对芋生长发育和产量的影响。结果表明,Pb胁迫抑制芋植株的生长,株高最大低于对照25.3%,对芋叶长、叶宽的影响不显著;而Cd浓度在1.0 mg·kg^-1以上显著促进了植株的生长,株高最大高于对照42.1%,最大叶长高于对照60.1%,最大叶宽高于对照60.9%。在1 000 mg·kg^-1和1 500 mg·kg^-1 Pb胁迫下,叶绿素含量显著高于对照,浓度大于1.0 mg·kg^-1时Cd胁迫显著高于对照;Pb胁迫MDA含量同比对照显著增加,最大增加了60.8%,Cd胁迫仅在1.0 mg·kg^-1显著高于对照45.4%。Pb胁迫可溶性糖含量先升后降,1 000 mg·kg^-1时显著高于对照40.6%,Cd胁迫时呈上升趋势,最大高于对照33.5%;Pb胁迫可溶性蛋白呈上升趋势,最大高于对照144.0%,Cd胁迫时先上升后下降,1.5 mg·kg^-1时显著高于对照37.0%;Pb、Cd胁迫均使SOD活性下降,最大下降幅度分别为37.8%和60.0%,使POD和CAT活性增强,POD最大增强幅度分别为119%和78.7%,CAT最大增强幅度分别为298.5%和65.5%。Pb或Cd胁迫均导致芋产量明显下降,最大下降分别为53.6%和56.5%。     

小花南芥相关转运蛋白及有机酸对锌迁移的响应

为探讨锌（Zn）在超富集植物中的迁移转运特征，采用小花南芥作为供试植物，通过盆栽试验，研究了外源添加不同浓度Zn（0、100、300 mg·kg^-1）对小花南芥体内果胶含量、果胶甲酯酶（PME）活性、阳离子/H+反向运输体（CAX）活性、重金属ATP酶（HMA）活性、ATP结合盒转运蛋白（ABC）活性和有机酸（草酸、柠檬酸）含量的影响。结果表明：随Zn处理浓度的增加，叶部Zn含量呈上升趋势，根部Zn含量在100 mg·kg^-1 Zn处理达到最大，且Zn含量在植株中的分布表现为根>叶。300 mg·kg^-1 Zn处理下，共质体汁液中的Zn含量比质外体汁液中的Zn含量高85.80%，韧皮部汁液中的Zn含量比木质部汁液中的Zn含量高4.56倍。随Zn处理浓度的增加，根中果胶含量下降；与对照处理相比，2个Zn处理根和叶中PME活性增大。300 mg·kg^-1 Zn处理下，叶中CAX和HMA活性达到最高，与对照相比分别增加了52.54%和38.73%。100 mg·kg^-1 Zn处理下，根中草酸含量最低，叶中草酸含量最高。300 mg·kg^-1 Zn处理下，柠檬酸含量在木质部汁液和叶中的含量最高，分别比对照增加161.10%和107.88%。小花南芥根部Zn含量与PME活性呈极显著正相关，与HMA、ABC活性和草酸含量呈显著负相关。小花南芥叶中Zn含量与CAX、HMA活性和木质部柠檬酸含量呈极显著正相关。研究表明，小花南芥通过降低果胶含量、增强膜转运蛋白活性以及柠檬酸含量来促进体内Zn的转运。     

黄淮海地区商品鸡饲料中重金属含量特征研究

为了从源头有效控制家禽养殖重金属污染,本文调查了黄淮海地区（北京、天津、河南、河北、山东、江苏、安徽）180个商品鸡饲料样品,分析了不同省市、不同养殖品种和不同生育期饲料中Mn、Cu、Zn、Cr、Ni、Cd、Pb和As 8种重金属含量特征。结果表明：黄淮海地区鸡饲料中重金属含量变化幅度较大,饲料样品中Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量范围分别为0.05~9.91、52.59~726.68、0.02~6.84、12.74~458.70、34.09~594.78、0.01~3.98、0.01~1.96 mg·kg^-1和0.02~10.76 mg·kg^-1,与我国《鸡饲养标准》（NY/T 33—2004）含量相比,饲料样品Mn、Cu、Zn超标率分别为99.1%、100%、69.0%,与《饲料卫生标准》（GB 13078—2001）含量相比,饲料样品中Pb、Cd含量超标率为39.7%、23.50%。不同省市鸡饲料中重金属的含量存在一定差异,总体上来看,安徽省鸡饲料中重金属含量最高,天津市鸡饲料中含量最低。蛋鸡Mn、Cu、Zn含量最大检出量分别为680.86、458.70、580.27 mg·kg^-1,肉鸡Mn、Cu、Zn含量最大检出量分别达到726.68、399.07、594.78 mg·kg^-1,蛋鸡和肉鸡饲料中Mn、Cu、Zn平均含量均超过我国《鸡饲养标准》。总体来看,产蛋期蛋鸡饲料中重金属含量最高,中后期肉鸡饲料中重金属含量较高。     

不同水分条件下多种Mn肥对水稻Cd累积的影响

为探讨不同Mn肥在淹水和落干条件下对水稻Cd累积的影响,分别于这两种水分管理条件下,对两个水稻品种施加MnCO₃、MnSO₄、MnCl₂、杨木屑吸附MnCl₂肥（PS-Mn）、米糠吸附MnCl₂肥（RB-Mn）,进行温室盆栽试验。3种无机Mn肥施用量为250 mg·kg^-1（以Mn计,下同）,2种有机Mn肥施用量为25 mg·kg^-1（对应的Mn施用量为PS-Mn： 380 mg·kg^-1,RB-Mn： 177 mg·kg^-1）。试验所用土壤中Cd含量为0.75 mg·kg^-1,pH 6.33。结果表明,持续淹水条件下水稻Cd含量明显低于落干条件（P<0.05）。落干条件下,2个水稻品种籽粒Cd含量均为MnSO₄、MnCO₃处理最低,RB-Mn处理最高。研究表明,持续淹水能显著降低水稻Cd含量,使之低于食品安全限值0.2 mg·kg^-1,但持续淹水可能使水稻减产;在落干条件下,施加MnSO₄、MnCO₃能降低水稻籽粒Cd含量至0.2 mg·kg^-1以下,但施加MnCl₂和2种有机Mn肥没有明显的降Cd效果,其机理有待进一步研究。     

苹果酸-天冬氨酸代谢对水稻镉吸收转运特性的影响

为了探讨苹果酸-天冬氨酸代谢在水稻镉吸收转运过程中的作用，本研究采用根系添加和叶面喷施两种手段，在镉胁迫环境中外源施加不同浓度的苹果酸，对水稻各器官镉分布特征以及天冬氨酸和谷氨酸含量的变化进行分析。结果表明：添加0.5~1.5 mmol·L^-1的苹果酸能显著抑制镉在水稻幼苗根系及地上部的积累，与不添加苹果酸处理相比，根系和地上部细胞液组分中的镉含量分别下降23.8%~39.6%和29.5%~39.7%。同时，水稻根系及地上部谷胱甘肽、天冬氨酸和谷氨酸含量显著增加，而植物螯合肽（PC₂、PC₃和PC₄）的含量显著下降。水稻开花期叶面喷施5.0 mmol·L^-1的苹果酸3次后，灌浆期间发育籽粒中苹果酸脱氢酶和天冬氨酸氨基转移酶的活性分别提高63.0%~96.8%和14.6%~22.6%，营养器官和稻米中的天冬氨酸和谷氨酸含量显著增加，镉从茎基部向顶部营养器官以及稻米转运的效率大幅度下降，致使稻米镉含量下降37.5%~55.4%。研究表明，促进细胞内苹果酸向天冬氨酸以及谷氨酸的转化能有效抑制水稻植株对镉的吸收转运，显著降低顶部营养器官和稻米中镉的含量。     

雪里蕻对于Cd、Zn的耐性及富集特性研究

利用不同培养方式（土培和砂培）探讨了梯度浓度Cd、Zn胁迫下雪里蕻的重金属富集特性、耐受性及生理响应，以期为雪里蕻修复重金属污染场地提供基础理论依据。结果表明：雪里蕻种子发芽率受到Cd、Zn胁迫的抑制，在18.3%~37.8%之间；Cd、Zn胁迫下雪里蕻的茎叶和根系表现出不同程度的毒害症状，土培雪里蕻生物量在0.78~10.60 g之间，砂培生物量在1.83~3.16 g之间；土培和砂培雪里蕻叶片中叶绿素、可溶性蛋白含量均随Cd、Zn浓度升高呈下降趋势，雪里蕻通过调节体内抗氧化酶的活性来缓解由Cd、Zn胁迫引起的氧化应激；雪里蕻植株内（茎叶和根系） Cd、Zn含量随生长基质中Cd、Zn浓度的增加呈线性增长趋势，土培各处理下雪里蕻植株内最高可富集Cd、Zn的浓度分别为80 mg·kg^-1和3 318 mg·kg^-1，砂培下为129 mg·kg^-1和5 195 mg·kg^-1。根据雪里蕻植物提取指数计算结果可知，不同培养方式下雪里蕻对Cd、Zn胁迫具有较强的耐受性和富集、转运能力（且Cd>Zn），具有较大的潜力用于修复Cd/Zn中、低污染程度的土壤。     

镉与微量元素在小麦吸收过程中的相互影响

为开发小麦生理阻控降Cd材料,以郑麦1354和郑麦1860为供试小麦品种,通过水培试验方法,研究了不同Zn（1~10μmol·L^-1）和Mn （1~10 μmol·L^-1）供应量对小麦生物量和Cd/Zn/Mn含量的影响,以及不同Cd （1~50 μmol·L^-1）胁迫水平对小麦生物量和Cd/Zn/Mn含量的影响。结果表明,5 μmol·L^-1 Zn和10 μmol·L^-1 Mn处理显著提高了两种小麦的生物量。Mn （1~10 μmol·L^-1）处理使郑麦1354和郑麦1860小麦地上部Cd含量分别降低了22.8%~29.4%和15.2%~17.5%,地下部Cd含量分别降低了25.7%~30.0%和28.6%~31.6%,Zn（1~10 μmol·L^-1）处理使郑麦1354和郑麦1860小麦地下部Cd含量分别降低了20.3%~34.3%和18.9%~43.0%,此外还使郑麦1354地上部的Cd含量降低了10.1%~13.1%。不同Cd胁迫（1~50 μmol·L^-1）均有提高小麦生物量的趋势。随着Cd胁迫水平的提高,两个品种地上部和地下部Cd含量均呈升高趋势,地下部Zn含量呈先增加后降低的趋势,Mn含量呈逐渐降低的趋势,表明在小麦吸收金属元素过程中,Cd与Mn存在竞争关系,而与Zn的关系则较为复杂,且其竞争程度因品种而异。研究表明,适度提高Mn和Zn供应能显著降低小麦植株Cd含量,因此Mn和Zn是实现小麦降Cd的有效生理阻控材料。     

叶面喷施锌离子对水稻各器官镉积累特性的影响

为了探讨锌离子对稻米镉(Cd)积累特性的影响,在水稻开花期喷施不同浓度的ZnSO_4,对成熟期水稻各器官的Cd含量及其他必需元素的变化进行了分析。研究结果表明:在相同的Cd污染农田中,不同处理间晚稻各器官中的Cd含量明显高于早稻。与对照相比,叶面喷施5 mmol·L~(-1)和10 mmol·L~(-1)ZnSO_4能够显著降低晚稻和早稻籽粒和穗轴以及穗下节中的Cd含量,籽粒中的Cd含量和穗下节以及倒二节中的Cd含量还呈极显著正相关。此外,无论是对照还是各处理小区,晚稻和早稻穗下节中的Cd含量是穗轴和旗叶Cd含量的10倍左右,倒二节Cd含量是倒二节间中Cd含量的3倍左右。与此同时,喷施5 mmol·L~(-1)和10 mmol·L~(-1)的ZnSO_4使晚稻籽粒中的Zn含量分别增加13.81%和44.60%,早稻籽粒中的Zn含量分别增加39.02%和47.88%,但对籽粒中的Mg含量无显著影响。此外,喷施10 mmol·L~(-1)的ZnSO_4显著降低了早稻和晚稻籽粒中的K、Ca、Mn含量。由此可见,叶面喷施ZnSO_4主要通过提高Zn向籽粒的转运效率来抑制Cd由营养器官向穗轴及籽粒的转运,从而产生降Cd增Zn的明显效果。     

施锰微肥对镉污染土壤中玉米生长及镉吸收分配的影响

为定量研究锰(Mn)对镉(Cd)污染土壤的修复效果,以低(5 mg·kg~(-1))和高(10 mg·kg~(-1))Cd污染棕壤为供试土壤,通过盆栽培养试验,研究施加不同浓度的MnSO4(20、200、2 000 mg·kg~(-1))对土壤Cd形态、玉米生长和体内Cd吸收、Cd亚细胞分布的影响。结果表明:施Mn可以显著改变土壤中Cd的赋存形态,与对照(未施加Mn)相比,土壤可交换态Cd含量降低了4.75%～30.81%,且随着Cd浓度的增加,可交换态Cd降低比例逐渐增大。适量的Mn(20、200 mg·kg~(-1))可以促进玉米根系的生长,提高玉米各部位生物量,增产11.42%～17.51%,但过量的Mn(2 000 mg·kg~(-1))则会对玉米产生一定的毒害作用,导致减产。Mn降低了土壤中Cd的生物有效性,从而抑制玉米对Cd的吸收,籽粒Cd含量在低Cd污染土壤中降低了46.15%～53.85%,在高Cd污染土壤中降低了38.37%～52.33%。同时Mn增加了细胞壁对Cd的沉积和液泡区隔化作用,促进Cd在根部的固持,从而降低其向地上部转运。研究表明,Mn的施加对低Cd污染土壤的钝化效果优于高Cd污染土壤,适量的Mn更有助于玉米的生长发育以及降低玉米体内的Cd含量。     

三种有机物料组成性质及其对土壤Cd形态与水稻Cd含量的影响

为探讨有机物料对土壤Cd形态和水稻Cd含量的影响,于2017年5月至2017年9月在温室大棚进行水稻盆栽试验,在不同外源Cd浓度处理下,通过分析对照组(CK)及施加猪粪堆肥(PM)、腐殖土(HM)、污泥堆肥(CS)对水稻Cd含量的影响,探究有机物料活性组分差异与水稻Cd含量的关联性。结果表明:三种有机物料含氧官能团含量和极性大小顺序均为HMCSPM。施加三种有机物料都有利于缓解土壤Cd污染对水稻的生长毒害作用。外源Cd浓度为2 mg·kg~(-1)时,施用PM、HM和CS后的水稻籽粒Cd浓度较对照分别降低17.24%、32.41%和17.93%。且施用HM后,水稻籽粒Cd最高浓度为0.19 mg·kg~(-1),满足《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)要求。而在外源Cd浓度达到10 mg·kg~(-1)时,仅施加PM可使水稻籽粒Cd浓度降低,但仍不能达到食品安全标准要求。水稻籽粒Cd含量与土壤可交换态Cd及铁锰氧化物结合态Cd含量呈显著正相关关系,与水稻根Cd含量呈极显著正相关,含氧官能团丰富、极性大的HM降低土壤可交换态镉含量效果最好。有机物料主要通过改变土壤Cd赋存形态,降低水稻根系对土壤Cd的吸收富集,抑制Cd向籽粒转运,进而影响Cd在水稻体内含量。     

叶面喷施二巯基丁二酸对晚稻籽粒镉及矿质元素含量的影响

通过考察在水稻开花期叶面喷施一次重金属螯合剂2,3-二巯基丁二酸(DMSA)调控Cd经水稻韧皮部向籽粒中转运,评估将DMSA作为降Cd叶面调理剂的可行性。田间试验过程中,以DMSA为研究对象,采用小区试验法研究了DMSA对Cd及部分矿质元素在水稻不同器官中分布的影响,探讨了DMSA阻控Cd向水稻籽粒迁移转运的机制。结果表明:在晚稻开花期叶面喷施一次DMSA,可使晚稻籽粒中Cd含量降低15.84%～46.09%,穗轴中Cd含量降低10.03%～41.41%,穗颈中Cd含量降低9.13%～28.46%,顶端第一节中Cd含量降低18.30%～38.32%,对其他器官中Cd含量无显著影响。水稻籽粒Cd含量与DMSA喷施浓度在一定范围内呈现出明显的剂量效应关系,但是当喷施浓度超过4 mmol·L-1时籽粒中Cd含量则不再持续降低。喷施DMSA降低了籽粒中Mn含量,但是对其他矿质元素如K、Mg、Ca、Fe、Zn的含量则无显著影响。喷施DMSA显著降低了水稻成熟期旗叶Cd向顶端第一节的转移系数,同时Cd由穗颈向穗轴中的转移系数也表现出降低趋势。据以上结果推测,在水稻开花期叶面喷施DMSA,主要是通过与水稻叶片等组织中的Cd2+形成螯合物来降低Cd向籽粒中的转运。喷施DMSA同时降低晚稻籽粒中Mn含量,是否表明影响了Cd、Mn公用转运基因Nramp5的表达仍有待进一步研究。     

双季稻区镉污染稻田水稻改制玉米轮作对镉吸收的影响

为研究低镉(Cd)污染(Cd为0.35 mg·kg~(-1))稻田改制的农产品安全利用技术,通过双季稻区早-晚稻轮作,玉米-玉米轮作、水稻-玉米轮作和玉米-水稻轮作试验,研究不同轮作制度下土壤有效Cd、作物不同器官Cd含量,Cd富集系数、转移系数和土壤养分的变化。结果表明:不同轮作制度下,水稻根、茎叶和稻米中Cd的平均含量分别为3.66、1.30 mg·kg~(-1)和0.36 mg·kg~(-1);玉米根、茎叶和籽粒中Cd的含量分别为0.50、0.12 mg·kg~(-1)和0.03 mg·kg~(-1);水稻根系、茎叶和籽粒的富集系数平均分别为11.96、4.27和1.19,玉米的分别为1.73、0.50和0.13;水稻的根系向茎叶和茎叶向籽粒转运的转运系数分别为0.36和0.28,玉米的为0.24和0.20;晚稻籽粒Cd含量高于早稻,秋玉米Cd含量高于春玉米;土壤中的碱解氮、有效磷和速效钾不影响作物对Cd的吸收;种植玉米比同季水稻略有增产。研究表明,在Cd轻度污染地区,晚稻改种玉米能保障粮食作物安全,是一种值得推荐的种植制度。     

南荻炭与镉钝化剂互作对水稻镉含量和产量的影响

为探索一种具有降镉效应的南荻炭基土壤调理剂以缓解湖南省稻田镉污染现状,并为洞庭湖区南荻资源的利用提供新途径。试验以深两优5814为材料,将南荻炭与五种镉钝化剂按L25(56)正交表进行复配,通过模拟镉污染土壤盆栽试验,研究各复配因素施用对水稻镉含量的影响,进而确定南荻炭基降镉土壤调理剂的最佳配伍。结果表明:南荻炭与五种镉钝化剂互作可显著降低(P0.05)水稻茎叶和稻谷籽粒的镉含量,尤其以南荻炭∶腐植酸∶硅酸钾∶钙镁磷∶硫酸锌∶熟石灰=200∶60∶3∶30∶4∶120互作比例下效果最显著,且相应最佳施用量为6.25 t·hm~(-2)。三组最接近理论配比的土调剂施用后,水稻植株的平均镉含量可降至0.88~1.65mg·kg~(-1),与空白处理相比,降镉率达54.4%~75.7%;籽粒的平均镉含量可降至0.13~0.17 mg·kg~(-1),降镉率为45.2%~58.1%。三组土调剂施用还可显著增加稻谷产量,其中最高增产率达34.8%(相当于1.89 t·hm~(-2))。南荻炭与镉钝化剂互作可优化南荻炭的降镉潜力,复配施用后能显著降低水稻镉含量,并能显著提高稻谷产量,具有广阔的市场开发利用潜力。     

高/低Cd累积苋菜品种金属累积特性与关键转运基因表达的关系

采用受污染菜园土进行盆栽试验,研究对Cd累积特性不同的苋菜品种(Amaranth mangostanus L.)对金属的吸收差异。白骨小圆叶油苋菜及正泰小圆叶苋菜地上部分Cd含量分别为(0.116±0.007)mg·kg-1和(0.146±0.002)mg·kg-1,台湾白苋菜及红柳叶苋菜地上部分Cd含量分别为(0.210±0.005)mg·kg-1和(0.349±0.026)mg·kg-1,相比而言前两者属Cd低累积品种,后两者属Cd高累积品种。由于红柳叶苋菜与白骨小圆叶油苋菜Cd含量差异最大,可通过测定两者根系IRT1及HMA4基因表达量,以研究高/低Cd累积特性苋菜品种对金属吸收的差异及其与相关转运蛋白的关系。结果显示,苋菜根系共质体Cd与Fe、Pb的吸收呈极显著正相关(P0.01)。红柳叶苋菜根系原生质体Fe、Cd及Pb含量显著高于白骨小圆叶油苋菜,同时其根系IRT1表达量高于白骨小圆叶油苋菜,表明苋菜根系IRT1基因的较高表达有助于根系从土壤吸收Fe外,可能有助于Cd与Pb的累积。苋菜地上部分Cd与Zn、Fe的吸收呈显著正相关(P0.05),与Pb、Mn、Ca的吸收呈极显著正相关。红柳叶苋菜地上部分Ca、Fe、Mn、Cd、Pb的含量显著高于白骨小圆叶油苋菜,同时其根系HMA4基因表达量高于白骨小圆叶油苋菜,表明苋菜HMA4基因的较高表达可能有利于苋菜将根系吸收的Cd等金属转运至茎叶。